Работа древесины на растяжение, сжатие и поперечный изгиб

Стандартный образец для определения временного сопротивления (предела прочности древесины при растяжении вдоль волокон).

Предел прочности древесины про растяжении вдоль волокон в стандартных образцах (влажность 12%) высок: для сосны и ели 100 МПа.

Модуль упругости 11-14 ГПа. Наличие сучков и косослоя значительно снижает сопротивление растяжения. Опасны сучки на кромках (при размере сучка ширины – предел прочности составляет 27% предела прочности стандартных образцов). При ослаблении отверстиями и врезкой прочность снижается больше чем при расчете по F_нт. При разрыве поперек волокон вследствие анизотропности строения древесин предел прочности в 12-17 раз меньше, чем при растяжении вдоль волокон (большое влияние косослоя, усилие направлено под углом к волокнам).

Диаграмма работы сосны на растяжение.

При испытании на сжатие вдоль волокон предел прочности в 2-2,5 разаменьше чем при растяжении. Для сосны и ели при влажности 12% σ_вр=40 МПа, а модуль упругости такой же, как при растяжении. При наличии сучков ширины элемента прочность при сжатии 60 – 70 %. Кроме того, в ДК размеры сжатых элементов назначаются из работы на продольный изгиб, т. е. при пониженном направлении, а не из расчета на прочность. Поэтому работа сжатых элементов более надежна, чем растянутых. Эти объясняет применение металлодеревянных конструкций. Растянутые элементы –м/к, сжатые ДК.

При поперечном изгибе значение предела прочности занимает промежуточное положение между прочностью на сжатие и растяжение σ_вр=75 МПа, модуль упругости тот же. Поскольку при изгибе есть растянутая зона влияние сучков и косослоя значительно.

Опыты и теоретические исследования показывают, что условный предел прочности при изгибе зависит от формы поперечного сечения

Фактическое краевое напряжение сжатия меньше, а напряжение растяжения больше вычисленных по формуле

С увеличением высоты сечения предел прочности снижается.

Все эти факторы учитываются в расчете введения коэффициента к расчетному сопротивлении.

Стандартный образец для определения σ_вр при изгибе

Работа древесины на смятие, скалывание и раскалывание.

Различают смятие вдоль волокон, поперек и под углом. Существующие нормы не делают различия между сжатием вдоль волокон смятием вдоль волокон. Смятию поперек волокон древесина сопротивляется слабо. Смятие поперек волокон характеризуется в соответствии с трубчатой формой волокон значительными деформациями сминаемого элемента. После сплющивания и разрушения стенок клеток происходит уплотнение древесины, уменьшение деформаций и рост сопротивления сминаемого образца.

В отличие от ранее рассматриваемых случаев судить о работе древесины на смятие поперек волокон приходится главным образом по значению допустимых в эксплуатации (с учетом фактора времени) деформаций.

За нормируемый предел принимают напряжение при некотором условном пределе пропорциональности. Этот предел имеет наименьшее значение при смятии по всей поверхности, среднее значение при смятии на части длины и максимальное при смятии на части длины и ширины.

При смятии под углом значение σ_пр возрастает с уменьшением угла.

Скалывание

Может происходить в плоскости, параллельной волокнам, в направлении вдоль волокон, поперек волокон и под углом к ним.

Предел прочности σ_ск вдоль волокон 6-7 МПа. Сопротивление скалыванию поперек волокон и под углом к волокнам меньше, чем вдоль волокон. Как показывают исследования скалывающие напряжения распределяются по длине площадки скалывания неравномерно. Средний предел прочности уменьшается с увеличением длины площадки скалывания и зависит от отношения длины l_ск к плечу ℮ приложенных скалывающих сил, а также наличия приложения сил Q препятствующих раскалыванию.

Дата добавления: 2014-01-06